OpenGL着色语言(GLSL――OpenGL Shading Language)是用来在OpenGL中着色编程的语言,
也即开发人员写的短小的自定义程序,他们是在图形卡的GPU (Graphic Processor Unit图形处理单元)
上执行的,代替了固定的渲染管线的一部分。比如:视图转换、投影转换等。GLSL(GL Shading Language)
的着色器代码分成2个部分:Vertex Shader(顶点着色器)和Fragment(片断着色器)
,有时还会有Geometry Shader(几何着色器)。负责运行顶点着色的是顶点着色器。
它可以得到当前OpenGL 中的状态,GLSL内置变量进行传递。
先看下vertex shader,起设计目的是对应用层输入的顶点数据做处理,我们可以以一个简单的
代码来看下定点处理的过程,可以把下面的过程看成是显卡处理定点数据的过程:
void process( const Vertex& position,Vertex& gl_Position) { gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix * position; } for (int i = 0 ;i < vertexCnt ; ++ i ) { Vertex gl_Position; process( position[i],Vertex& gl_Position); //! 对定点数据做其他的处理 }
上面的代码中process函数,就是我们要写的shader函数,里面对顶点数据进行处理,处理完成
后交给下一个渲染流程。下面的for循环函数,是又显卡内部控制,当然也是在显卡内完成,即当
我们在应用层调用OpenGL的函数 glVertex**或者glNormal等函数的时候,就是把顶点数据从
cpu传递给GPU,就会调用Process函数进行处理(实际远比我说的复杂)。假设应用层有10万
个顶点做计算,那么Process函数就会被调用10万次。试想这该是多么大的计算量,当然这个相比
纹理来说还是小意思,当我们绘制一个图片处理的时候,每一个像素的绘制都要调用一个类似的处理
过程函数进行处理,假设有一个1024 × 1024 的图片绘制出来,需要的计算量大家可想而知,说
这个的道理在于我们要认识到显卡的强大计算能力。
废话不说,看下面的一个代码片段,我们进行分析:
void main( void ) { gl_Position = gl_ModelViewProjectionMatrix * gl_Vertex; }
上述的代码是一个最简单的顶点shader:
gl_Position:是GLSL的一个内置变量,即输出的丁点位置
gl_Vertex:是GLSL的一个内置变量,输入的顶点位置。
gl_ModelViewProjectionMatrix:GLSL的内置变量:
保存了 Project Matrix * View Matrix * Model Matrix的结果
Model Matrix:保存了当前对顶点数据的缩放,旋转,平移等操作
View Matrix :观察矩阵 ,
Project Matrix:就是正交投影,或者透视投影的矩阵(调用 :glOrtho,或者 gluPerspective)
通过上面的介绍,想必大家已经多shader的工作原理已经有所了解了,下面介绍shader的使用步骤:
1.首先编写一个shader,当然是文本方式(其实也可以是汇编方式,或者bin方式,后面介绍)
2.调用glCreateShaderObjectARB创建一个shader对象
3.将源文件(就是shader 的程序)给shader对象
4.进行编译
单独的一个shader对象还不能使用,要想使用它,还需要创建一个shader program 对象,然后进行关联
可以这样来理解,shader object 类似我们编译c++生成的obj文件,将obj文件连接生成一个exe.这个exe
就是shader program了。
5.建立一个shader program
6.关联shader object 到 shader program
7.进行链接
8.使用这个程序。
const char *source[1]; source[0] = vertexShaderSource; //1 创建一个定点shader,理解成对源码进行编译 g_vertexShader = glCreateShaderObjectARB( GL_VERTEX_SHADER_ARB ); //2 指定数据(就是代码) glShaderSourceARB( g_vertexShader, 1, source, NULL ); //3 编译 glCompileShaderARB( g_vertexShader); //4 看编译成功了没有 glGetObjectParameterivARB( g_vertexShader, GL_OBJECT_COMPILE_STATUS_ARB, &bVertCompiled ); //5 编译失败,打印错误的原因 if( bVertCompiled == false ) { glGetInfoLogARB(g_vertexShader, sizeof(temp), NULL, temp); MessageBoxA( NULL, temp, "Vertex Shader Compile Error", MB_OK|MB_ICONEXCLAMATION ); } //6 创建一个程序对象,可以理解成exe _programObj = glCreateProgramObjectARB(); //7 将顶点shader与程序绑定 glAttachObjectARB( _programObj, g_vertexShader ); //8 链接过程 glLinkProgramARB( _programObj ); glGetObjectParameterivARB( _programObj, GL_OBJECT_LINK_STATUS_ARB, &bLinked );